JP3161023U - 鉄骨柱及び鉄骨梁の接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成の接合金物により、鉄骨柱及び鉄骨梁にかかる引張力、圧縮力、剪断力に対する十分な耐力を得て、コストの低減や工期の短縮を図る鉄骨柱及び鉄骨梁の接合構造を提供する。【解決手段】ウェブ部１１及びフランジ部１２を有する鉄骨柱１と、ウェブ部２１及びフランジ部２２を有する鉄骨梁２とを接合金物３により接合する。接合金物３は、２枚１組のＴ型の鉄骨平板の組み合わせで構成し、鉄骨柱１のフランジ部１２の外側左右面には、鉄骨梁２との接合部に鉄骨平板１３が取り付けられ、鉄骨梁２のフランジ部２２の外側上下面には、鉄骨柱１との接合部に鉄骨平板２３が取り付けられ、鉄骨柱１と鉄骨梁２のフランジ部の外側に取り付けられた鉄骨平板２３に、接合金物３を両側から対接した状態で固定する。【選択図】図１

Description

本考案は、Ｈ形鋼の鉄骨柱及び鉄骨梁の接合構造に関する。

従来、Ｈ形鋼の鉄骨柱及び鉄骨梁の接合構造としては、例えば、下記特許文献１に示すようなＴ字状の接合金物、いわゆるスプリットティーを用いたものが知られている。特許文献１において、接合金物のフランジ部は、複数のボルト挿通孔を設け、鉄骨柱に接する接合金物のボルト挿通孔からその端部にかけて傾斜面を形成し、鉄骨柱のフランジ部に当てた状態で、ボルト挿通孔に対して挿通した高力ボルトで締め付けて鉄骨柱に引張接合している。一方、接合金物のウェブ部は、複数のボルト挿通孔を設け、鉄骨梁のフランジ部に当てた状態で、ボルト挿通孔に対して挿通した高力ボルトで締め付けて鉄骨梁に接合している。特許文献１の接合金物によれば、接合金物に引張力が作用して接合金物のフランジ部に曲げ変形が生じた場合、鉄骨柱のフランジ部に接するボルト挿通孔を支点に回転するので、テコの反力が生じず、引張耐力をやわらげることができる。

また、下記特許文献２に示すような羽子板状の接合金物、いわゆるパドルボルトを用いたものも知られている。特許文献２において、接合金物は、一端にボルト部を設け、他端にボルト挿通孔を有した平板部を形成している。接合金物のボルト部は、鉄骨柱のフランジ部に設けたボルト挿通孔に対して挿通して締め付け、鉄骨柱に引張接合している。一方、接合金物の平板部は、鉄骨梁のフランジ部に当てた状態で、ボルト挿通孔に対して挿通した高力ボルトで締め付けて鉄骨梁に接合している。特許文献２の接合金物によれば、鉄骨柱の建入れ精度が少々悪くても、ボルト部に螺合した調整用ナットを回転させることにより、寸法調整を行うことができ、操作の容易性及び施工性の向上を図ることができる。

また、下記特許文献３に示すようなＬ字或いは底板部と、前記底板部に対して直角に立ち上がり、且つ前記底板部よりも先方が延びた挿通部位を有する側板部を有した接合金物による接合方法もある。この場合、鉄骨柱のフランジ部は、鉄骨梁のフランジ部と交差する部位にスリット孔を形成し、当該スリット孔に対して前記側板部の挿通部位を挿通し、当該側板部の挿通部位を前記鉄骨柱のウェブ部に対接した状態で固定し、前記接合金物の底板部を前記鉄骨梁のフランジ部に対接した状態で固定している。

また、下記特許文献４に示すような鉄骨平板の接合金物で対接した状態で固定するものがある。この事例において、前記接合金物は、２枚１組の鉄骨平板で形成し、且つ先方が延びた挿通部位を有し、鉄骨柱のフランジ部は、前記鉄骨梁のフランジ部と交差する部位にスリット孔を形成し、当該スリット孔に対して接合金物を挿通し、鉄骨柱のウェブ部に対接した状態で固定し、さらに、鉄骨梁のフランジ部の外側に固定した鉄骨平板部に対接した状態で固定している。

特開平０７−１０２６３５号公報 特開昭５９−８５０５１号公報 特許第４２０３５３３号公報 実用新案登録第３１５３５４７号公報

しかしながら、従来の上記接合構造で用いる接合金物は、接合する対象物である鉄骨柱と鉄骨梁に固定するための複数のボルト挿通孔や接合金物挿通孔を設ける必要があるため、引張力や圧縮力、剪断力に対する耐力が弱いという問題がある。また、スプリットティーのウェブ部やパドルボルトは、鉄骨柱のフランジ部上において接合金物を接合しているため、鉄骨梁からの力の伝達は、常に鉄骨柱のフランジ部を介するという問題がある。すなわち、鉄骨柱のフランジ部は、その短手方向中心位置から離れるに従い、当該フランジ部に対して直角方向にかかる引張力や圧縮力に対する耐力が弱く、過度に大きい引張力や圧縮力が、接合金物を介して鉄骨柱のフランジ部に伝達された場合、この部位において接合金物だけでなく、鉄骨柱のフランジ部も破損する恐れがあるという問題がある。このような事情により、スプリットティーやパドルボルト等の接合金物や、ボルト、ナット等の緊締金具、鉄骨柱のフランジ部等の構成部材を高強度鋼、肉厚、太径等に設計することにより接合構造の耐力を得る対応をとる傾向があるが、ボルト挿通孔等により不足する耐力を補強する必要もあり、ガセットプレートや補強鉄骨等の複数の補強部材も用いなければならないという問題がある。また、底板部と、前記底板部に対して直角に立ち上がり、かつ前記底板部よりも先方が延びた挿通部位を有する側板部とを有した接合金物は、前記底板部と側板部での力の伝達が捩れる問題がある。ボルト及び接合金物の挿通孔等により不足する耐力を補強する必要もある。また、２枚１組の鉄骨平板による接合金物もボルト及び接合金物の挿通孔等により不足する耐力を補強する必要もあり、補強鋼板等の複数の補強部材も用いなければならないという問題がある。この結果、構成部材の製造コストや、構成部材の増大による作業コスト、搬送コスト等が高くなり、工期も遅延するという問題がある。

このような問題に着目し、本考案は、簡素な構成の接合金物により、鉄骨柱及び鉄骨梁にはボルト及び接合金物の挿通孔等による断面欠損をなくし、鉄骨柱及び鉄骨梁にかかる引張力、圧縮力、剪断力に対する十分な耐力を得ることができ、さらに、コストの低減や工期の短縮を図ることができる、鉄骨柱及び鉄骨梁の接合構造を提供することを目的とする。

本考案の鉄骨柱及び鉄骨梁の接合構造は、ウェブ部及びウェブ部の両側に設けられたフランジ部を有する鉄骨柱と、ウェブ部及びウェブ部の両側に設けられたフランジ部を有する鉄骨梁とを接合金物により接合する鉄骨柱及び鉄骨梁の接合構造において、接合金物は、２枚１組の鉄骨平板の組み合わせで構成し、鉄骨柱のフランジ部の外側左右面に有する鉄骨平板と鉄骨梁のフランジ部の外側上下面に有する鉄骨平板に対して、接合金物で対接した状態で固定し、さらに、鉄骨柱のフランジ部の外側左右面に有するガセットプレートと鉄骨梁のウェブを、対接した状態で固定したことを特徴とする。

また、鉄骨柱のフランジ部の外側左右面に有する鉄骨平板を、接合金物と対接した状態で固定するガセットプレートと鉄骨梁のウェブと対接した状態で固定するガセットプレートを一体とした１枚の鉄骨平板と鉄骨梁のフランジ部の外側上下面に有する鉄骨平板及び鉄骨梁のウェブを、対接した状態で固定したことを特徴とする。

これにより、接合金物と鉄骨柱のフランジ部の外側左右面に有する鉄骨平板と鉄骨梁のフランジ部の外側上下面に有する鉄骨平板以外は、ボルト及び接合金物の挿通孔による断面の欠損部分がなくなる。

本考案の鉄骨柱及び鉄骨梁の接合構造によれば、鉄骨柱及び鉄骨梁に断面欠損がない状態で使用することを可能にしているため、接合金物を介して鉄骨柱及び鉄骨梁にかかる引張力、圧縮力、剪断力を円滑に伝達することができ、これにより、これらの力に対する十分な耐力を得ることができる。この結果、接合構造の十分な耐力を得るために、接合金物及び構成部材等を高強度鋼、肉厚、太径等で設計したり、複数の補強部材を用いたりする必要がなく、さらにデッキプレート等床の敷き込みに必要な受材が不要となり現場が簡素化され、コストの低減や工期の短縮を図ることができる。

本考案の接合構造を構成する各部材を示す斜視図 本考案の接合構造に係る平板状の接合金物を示す斜視図 本考案の接合構造に係る平板状の接合金物を対向させた状態を示す斜視図 本考案の接合構造に係る接合手順を示す斜視図 本考案の接合構造に係る接合金物を接合した状態を示す平面図 本考案の接合構造に係る接合金物を接合した状態を示す平面図 本考案の接合構造に係る接合金物を接合した状態を示す立面図 本考案の接合構造に係る接合金物を接合した状態を示す側面図 本考案の接合構造に係る接合金物を接合した状態を示す側面図 本考案の接合構造を構成する各部材を示す斜視図 本考案の接合構造に係る平板状の接合金物を対向させた状態を示す斜視図 本考案の接合構造に係る接合手順を示す斜視図 本考案の接合構造に係る接合金物を接合した状態を示す平面図 本考案の接合構造に係る接合金物を接合した状態を示す平面図 本考案の接合構造に係る接合金物を接合した状態を示す立面図 本考案の接合構造に係る接合金物を接合した状態を示す側面図 本考案の接合構造に係る接合金物を接合した状態を示す側面図

以下、本考案の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態１に係る接合構造を、当該接合構造を構成する各部材に分解して示す斜視図である。図１において、接合構造である。図１に示すように、接合構造は、Ｈ形鋼の鉄骨柱１及び鉄骨柱１と交差するＨ形鋼の鉄骨梁２を備え、これらを接合金物３と鉄骨梁２のウェブ部と鉄骨柱１のウェブガセットプレート１５により接合するものである。鉄骨柱１は、ウェブ部１１及びウェブ部１１の両側に設けられたフランジ部１２を有する。また、鉄骨梁２は、ウェブ部２１及びウェブ部２１の両側に設けられたフランジ部２２を有する。

鉄骨柱１のフランジ部１２の外側左右面には、鉄骨梁２のフランジ部２２と交差する部位の上下面の２箇所に複数のボルト挿通孔１４を有するフランジガセットプレート（鉄骨平板）１３と、鉄骨梁２のウェブ部２１と交差する部位に複数のボルト挿通孔１６を有するウェブガセットプレート１５を設けている。なお、ボルト挿通孔１４、１６の数量や大きさ、位置等は鉄骨柱１及び鉄骨梁２の大きさ等を基に決定される。

一方、鉄骨梁２のフランジ部２２の外側上下面には複数のボルト挿通孔２４を有するフランジガセットプレート（鉄骨平板）２３が設けられている。なお、ボルト挿通孔２４の数量や大きさ、位置等は鉄骨柱１及び鉄骨梁２の大きさ等を基に決定される。

接合金物３は、鉄骨平板を加工することにより形成されている。図２（ａ）及び（ｂ）は本実施の形態の接合構造に係る接合金物３の斜視図を示す。接合金物３は、その構成が、図２（ａ）に示すように、鉄骨柱１のフランジ部１２の外側左右面に固定取り付けされたフランジガセットプレート１３と対接した状態で結合する縦部３１と、鉄骨梁２のフランジ部２２の外側上下面に固定取り付けられたフランジガセットプレート２３と対接した状態で結合する横部３２とを有するＴ型の鉄骨製の平板から成り、使用、すなわち、取り付け結合に当っては、図２（ｂ）に示すように、２枚１組で用いられる。フランジガセットプレート１３は、その長辺のエッジ端面を鉄骨柱１のフランジ部１２の外側左右面に突き当てた状態で、溶接その他の方法で鉄骨柱１に固定取り付けされる。また、フランジガセットプレート２３は、その長辺のエッジ端面を鉄骨梁２のフランジ部２２の外側上下面に突き当てた状態で、溶接その他の方法で鉄骨梁２に固定取り付けされる。２枚１組の接合金物３は、鉄骨柱１のフランジ部１２の外側左右面に固定取り付けされたフランジガセットプレート１３と、鉄骨梁２のフランジ部２２の外側上下面に固定取り付けられたフランジガセットプレート２３とを間に挟み込む状態で設定される。さらに、Ｔ型の接合金物３において、縦部３１には複数（この実施の形態では１行６列）のボルト挿通孔３３が形成され、また横部３２には複数（この実施の形態では１行６列）のボルト挿通孔３４が形成されている。なお、ボルト挿通孔３３，３４の数量や大きさ、位置等は鉄骨柱１及び鉄骨梁２の大きさ等を基に決定される。

以上のように構成された本実施の形態の接合構造の接合手順について説明する。図３及び図４は本実施の形態の接合構造に係る接合手順を説明する斜視図である。まず図３に示すように、鉄骨梁２のウェブ部２１に設けたボルト挿通孔２５と鉄骨柱１のフランジ部１２の外側左右面に固定されたガセットプレート１５に設けたボルト挿通孔１６を合わせ、複数の高力ボルトで締め付け接合する。接合金物３は、鉄骨建て方に際して鉄骨柱１に仮付けする接合金物と鉄骨梁２に仮付けする接合金物とに分ける。鉄骨柱１のフランジ部１２の外側左右面には、鉄骨梁２のフランジ部２２の下面に固定されたフランジガセットプレート２３と接合するための接合金物３をフランジガセットプレート１４に２枚１組で仮ボルトにより取り付ける。これにより、鉄骨梁２を鉄骨梁２のフランジ部２２の下面に取り付ける接合金物３に落とし込むことで容易に取り付けることができる。

つづいて、接合金物３を、鉄骨梁２のフランジ部２２の上面の外側に固定されたフランジガセットプレート２３に２枚１組で仮ボルトにより取り付ける。これにより、鉄骨梁２のフランジ部２２の下面を下方から支える接合金物３は、鉄骨梁２のフランジ部２２の下面に取り付けられたフランジガセットプレート２３と接合される。

その後、接合金物３を鉄骨柱１のフランジ部１２の外側左右面に設けたフランジガセットプレート１３と鉄骨梁２のフランジ部２２の上面の外側に固定されたフランジガセットプレート２３を相互に合わせ接合する。鉄骨柱１のフランジ部２２の外側左右面に固定されたフランジガセットプレート１３のボルト挿通孔１６と接合金物３のボルト挿通孔３３を相互に合わせ接合する。

鉄骨梁２のフランジ部２２の外側上下面に固定されたフランジガセットプレート２３のボルト挿通孔２４と接合金物３のボルト挿通孔３４を相互に合わせ接合する。図５は本実施の形態の鉄骨柱１及び鉄骨梁２に対して接合金物３を接合した状態を示す平面図、図６は鉄骨柱１のガセットプレート１５に鉄骨梁２のウェブ部２１を接合した状態を示す平面図、図７は図６に示された形態の立面図、図８は、本実施の形態の鉄骨柱１及び鉄骨梁２に対して接合金物３を接合した状態を示す側面図、図９は鉄骨柱１のガセットプレート１５に鉄骨梁２のウェブ部２１を接合した状態を示す側面図である。

図１０から図１７は図１から図９で示す、鉄骨柱１のフランジ部１２の左右面に有する、鉄骨梁２のフランジ部２２と交差する部位の上下面２箇所のフランジガセットプレート１３と鉄骨梁２のウェブ部２１と交差する部位のウェブガセットプレート１５を一体のガセットプレート１７にする場合の変形例を示す。ウェブガセットプレート１５を一体のガセットプレート１７にすること以外の構造、形態は図１から図９で示す構造、形態と同じであるから、同一の符号を付することにより、個々の重複説明は省略する。

図１０は、フランジガセットプレート１３とウェブガセットプレート１５を一体のガセットプレート１７にする場合の接合構造を構成する各部材の斜視図である。図１１及び図１２はフランジガセットプレート１３とウェブガセットプレート１５を一体のガセットプレート１７にする場合の接合構造に係る接合手順を説明する斜視図である。図１３は、フランジガセットプレート１３とウェブガセットプレート１５を一体のガセットプレート１７にする場合の鉄骨柱１及び鉄骨梁２に対して接合金物３を接合した状態を示す平面図である。図１４は、鉄骨柱１のフランジガセットプレート１３とウェブガセットプレート１５を一体のガセットプレート１７にする場合の鉄骨梁２のウェブ部２１との接合部をウェブスプライスプレート（添板）４及びフィラープレート４１で固定した状態を示す平面図である。

なお、ボルト挿通孔４２の数量や大きさ、位置等は、鉄骨柱１及び鉄骨梁２の大きさ等を基に決定される。図１５は図１４に示された形態の立面図、図１６は本実施の形態の鉄骨柱１及び鉄骨梁２に対して接合金物３を接合した状態を示す側面図、図１７は鉄骨柱１のウェブガセットプレート１５に鉄骨梁２のウェブ部２１を接合した状態を示す側面図である。

このような接合構造によれば、鉄骨柱のフランジ部１２の外側左右面に設けたウェブガセットプレート１５と鉄骨梁２のフランジ部２２の外側上面に固体されたフランジガセットプレート２３にボルト挿通孔を設けたことにより、鉄骨柱１及び鉄骨梁２は欠損がないので、この部位において鉄骨柱１０のフランジ部１２に対する直角方向の引張力や圧縮力の影響は受けない。また、鉄骨柱１及び鉄骨梁２にかかる引張力、圧縮力、剪断力は、接合金物３により、この部位に伝達されるそれぞれの力を直角方向に変化させて円滑に伝達することができる。すなわち、鉄骨梁２のフランジ部２２上に伝達される引張力、圧縮力、剪断力は、鉄骨梁２のフランジ部２２の上下面の外側に固定されたフランジガセットプレート２３に伝達され、２枚１組の接合金物３から鉄骨柱１のフランジガセットプレート１３またはガセットプレート１７上に伝達される。一方、鉄骨柱１のフランジガセットプレート１３、またはガセットプレート１７から２枚１組の接合金物３に伝達される引張力、圧縮力、剪断力は、鉄骨梁２のフランジ部２２の上下面の外側に固定されたフランジガセットプレート２３に伝達され、鉄骨梁２のフランジ部２２の上下面の外側に固定されたフランジガセットプレート２３から鉄骨梁２のフランジ部２２上に伝達される。

このように、本実施の形態の接合構造によれば、鉄骨柱１及び鉄骨梁２にかかった引張力、圧縮力、剪断力を、接合金物３を介して円滑に伝達することにより、十分な耐力を得ることができる。この結果、接合構造の十分な耐力を得るために、接合金物及び構成部材等を高強度鋼、肉厚、太径等に設計したり、複数の補強部材を用いたりする必要がなく、コストの低減や工期の短縮を図ることができる。

１ 鉄骨柱
２ 鉄骨梁
３ 接合金物
４ ウェブスプライスプレート（添板）
１１ 鉄骨柱のウェブ部
１２ 鉄骨柱のフランジ部
１３ 鉄骨柱のフランジガセットプレート（鉄骨平板）
１４ ボルト挿通孔
１５ 鉄骨柱のウェブガセットプレート
１６ ウェブ補強版
１７ ボルト挿通孔
１８ ボルト挿通孔
２１ 鉄骨梁のウェブ部
２２ 鉄骨梁のフランジ部
２３ 鉄骨梁のフランジガセットプレート（鉄骨平板）
２４ ボルト挿通孔
２５ ボルト挿通孔
２６ ボルト
３１ 鉄骨柱側部
３２ 鉄骨梁側部
３３ 鉄骨柱側部のボルト挿通孔
３４ 鉄骨梁側部のボルト挿通孔
３５ 鉄骨柱側部のボルト
３６ 鉄骨梁側部のボルト
４１ フィラープレート
４２ ボルト挿通孔
４３ ボルト

Claims (5)

1. ウェブ部及びウェブ部の両側に設けられたフランジ部を有する鉄骨柱と、ウェブ部及びウェブ部の両側に設けられたフランジ部を有する鉄骨梁とを接合金物により接合する鉄骨柱及び鉄骨梁の接合構造において、
   前記接合金物は、２枚１組のＴ型の鉄骨平板の組み合わせで構成し、
   前記鉄骨柱のフランジ部の外側左右面には、前記鉄骨梁との接合部に鉄骨平板が取り付けられ、
   前記鉄骨梁のフランジ部の外側上下面には、前記鉄骨柱との接合部に鉄骨平板が取り付けられ、
   前記鉄骨柱と前記鉄骨梁のフランジ部の外側に取り付けられた鉄骨平板に、前記接合金物を両側から対接した状態で固定したことを特徴とする鉄骨柱及び鉄骨梁の接合構造。
2. 前記接合金物、前記鉄骨柱のフランジ部の外側左右面に取り付けた鉄骨平板、前記鉄骨梁のフランジ部の外側上下面に取り付けた鉄骨平板、及び前記鉄骨梁のウェブ部の、それぞれに対応する部分に複数のボルト挿通孔を形成し、
   前記接合金物、前記鉄骨柱のフランジ部の外側左右面に取り付けた鉄骨平板、前記鉄骨梁のフランジ部の外側上下面に取り付けた鉄骨平板、及び前記鉄骨梁のウェブ部の、それぞれに形成した前記複数のボルト挿通孔に対して緊締金具を用いて固定したことを特徴とする請求項１に記載の鉄骨柱及び鉄骨梁の接合構造。
3. 前記接合金物は、２枚１組の鉄骨平板で形成することを特徴とする請求項１又は２記載の鉄骨柱及び鉄骨梁の接合構造。
4. ウェブ部及びウェブ部の両側に設けられたフランジ部を有する鉄骨柱と、ウェブ部及びウェブ部の両側に設けられたフランジ部を有する鉄骨梁とを接合金物により接合する鉄骨柱及び鉄骨梁の接合構造において、
   前記接合金物は、２枚１組の鉄骨平板の組み合わせで構成し、
   前記鉄骨柱のフランジ部の外側左右面に有する鉄骨平板と前記鉄骨梁のフランジ部の外側上下面に有する鉄骨平板に対して、前記接合金物で対接した状態で固定し、さらに、
   前記鉄骨柱のフランジ部の外側左右面に有するガセットプレートと前記鉄骨梁のウェブを、対接した状態で固定したことを特徴とする鉄骨柱及び鉄骨梁の接合構造。
5. 前記鉄骨柱のフランジ部の外側左右面に有する鉄骨平板を、前記接合金物と対接した状態で固定するガセットプレートと、前記鉄骨梁のウェブと対接した状態で固定するガセットプレートを一体とした１枚の鉄骨平板となし、
   前記鉄骨平板と、鉄骨梁のフランジ部の外側上下面に有する鉄骨平板及び鉄骨梁のウェブを、対接した状態で固定したことを特徴とする請求項４記載の鉄骨柱及び鉄骨梁の接合構造。

Images